《物体受力时怎样运动》教学设计.docx

物体受力时怎样运动教学设计 阳城县润城镇王村中学 张彩眉教学内容分析这节课的内容涉及到最简单的受力分析和最基本的运动状态分析，它也是将来高中学习多力平衡的基础，因此它是初中物理的学习重点之一。学习本节内容需要机械运动、物体运动状态的改变、力、力的作用效果等知识为基础，进一步学习物体处于平衡状态时的受力情况。通过观看实验“物体的运动”，从已有知识出发，引入物体的平衡状态；通过学生实验、演示实验，观察、讨论、交流、归纳得出二力平衡条件。在二力平衡条件应用中，加深对二力平衡条件的理解，提高学生应用知识解决实际问题的能力。学习者特征分析八年级的学生，接触物理已有一段时间，好奇心强，具有较强的探究欲望，有过较多的小组合作经验和动手实验操作的经历；学生已经学过机械运动、力、力的作用效果等知识，能够对同一直线上的两个力进行简单受力分析；学生具有初步的实验数据记录及数据分析的能力，但需要教师更多的引导与帮助。教学目标知识和技能1、知道平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态；2、理解二力平衡的条件；3、能利用平衡条件解决简单的平衡问题。过程和方法1、 通过实验培养学生的观察能力，认真观察力的平衡及物体受到两个力作用时的平衡；2、 通过实验探究，学生自己得出二力平衡的条件，培养学生的分析归纳能力；3、注意发展学生的逻辑思维能力。情感态度和价值观培养学生树立用实验方法解决物理问题的思想，对待实验事实求是的科学态度和严谨的科学作风。教学重点二力平衡的条件及二力平衡时物体的运动状态。教学难点实验探究得出二力平衡的条件。实验器材橡皮筋、钩码、小车、砝码、细线、滑轮、木板、托盘、塑料小球。教学过程一、创设情境，导入新课1、引导学生回忆上节课的内容：物体不受力时怎样运动？【学生思考】回答：物体不受力时保持静止状态或做匀速直线运动。2、提出新的问题：在“探究滑动摩擦力的影响因素”实验中，要求在弹簧测力计的作用下，物体做匀速直线运动，此时物体受力，究竟物体受力时怎样运动？二、 利用实例，引出概念1、教师多媒体出示图片，引导学生从力学角度分析。 悬挂在天花板上的吊灯 静止在树枝的小鸟 公路上匀速行驶的汽车 【教师提问】以上物体处于什么运动状态，是否受力？若受力，作出受力分析图。 【学生展示】a、学生对物体进行受力及运动状态的分析，并作图。 有不同意见的同学指出意见并说明理由。【学生总结】物体受力时可能静止也可能做匀速直线运动。此处允许学生所作两力线段的长短不等。2、力的平衡、二力平衡的概念。学生思考一个新的问题：为什么物体受到两个或四个力的作用，其运动状态跟不受力时一样，即保持匀速直线运动状态或静止状态？【教师引导学生共同分析】从受力分析图中可知，物体受力，但运动状态仍保持不变，是因为物体受到的两个力的作用效果相互抵消的缘故。力的平衡：物体在受到几个力的作用时，如果保持静止状态或做匀速直线运动我们就说这几个力平衡。平衡状态: 静止状态或做匀速直线运动。二力平衡：一个物体在两个力的作用下保持静止状态或做匀速直线运动，我们就说这两个力互相平衡或二力平衡。结合教材图7-36，让学生理解二力平衡的概念。练习1【学生活动】在图(a)中，小鸟受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力平衡，小鸟保持静止状态；在图(b)中，上方的杂技演员受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力平衡，演员静止不动；在(c)图中，跳伞运动员受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力平衡，运动员做匀速直线运动。三、合作交流、实验探究1、探究二力平衡的条件【教师引导】根据生活经验可知，物体受到两个力的作用，有时候二力平衡，有时候两个力不平衡。学生提问：怎样的二个力作用效果可以相互抵消，达到二力平衡？教师鼓励学生根据生活经验大胆的猜想。学生完成以下内容。实验目的：实验器材：小车、砝码、细线、滑轮、木板、托盘。实验原理：（物体在受到几个力的作用时，如果保持静止状态或做匀速直线运动我们就说这几个力平衡。）实验步骤：【提示】根据力的三要素大小、方向、作用点来设计实验步骤。实验表格：序号左盘砝码质量/g右盘砝码质量/gF1与F2的方向F1和F2是否共线小车运动情况1234实验结论：【提示】实事求是地做实验；注意安全。进行实验a在左右两个托盘中放入砝码，观察小车的运动状态。（学生演示）b两盘中放入质量相等的砝码，将左盘取下，系于右盘下，观察小车的运动状态。（学生演示）【教师提问】若两盘中砝码的质量相等，小车受几个力的作用，方向、大小有何关系？小车处于什么运动状态？若两盘中砝码的质量不相等，是什么情况？【引导学生分析】两盘中砝码的质量相等时，小车在水平方向受力大小相等，方向相反，小车处于静止状态（平衡状态）。若两盘中砝码的质量不相等时，小车在水平方向受力大小不相等，方向相反，此时小车处于运动，不能处于静止状态。c两盘中放入质量相等的砝码，将小车扭转一个角度，观察小车的运动状态。（学生演示）【教师提问】此时小车水平方向受力的大小、方向关系，松手后，小车的运动状态如何？【引导学生分析】小车水平方向受力大小相等，方向相反，松手后，小车不能保持静止。小车不能保持静止是因为两个力不在同一条直线上，如图所示。（教师出示图片）d将其中的一条细线剪断。（教师演示）学生观察小车的运动情况。【引导学生分析】原来两个力都作用在小车上，绳子被剪断后，只有一个力作用在小车上，所以才没有保持静止状态，即没有保持平衡状态，可见，物体处于平衡状态还必须满足两个力同时作用在一个物体上。【师生共同总结实验结论】二力平衡的条件：作用在一个物体上的两个力，必须大小相等，方向相反，并作用在同一直线上。学生讨论，将二力平衡的条件简单概括为同物、等大、反向、共线。教师评价学生在实验操作中的得失，加以纠正。练习2【学生活动】判断上图中哪个能处于平衡状态？哪个不能？理由是什么？【学生展示】乙丁可以处于平衡状态，甲丙不可以处于平衡状态。甲物体受力不在同一条直线上，丙物体受两个力的大小不相等。2、 作用力与反作用力和平衡力的区别 教师利用以下例子引导学生完成本个知识点。人提桶处于静止状态时，下面各力是一对平衡力的是（ ）A人对桶的拉力和桶对人的拉力B桶受到的重力和人对桶的拉力C桶受到的重力和桶对人的拉力D以上都不对学生根据例子完成以下内容。作用力与反作用力大小_，方向_，作用在_，作用在_。一对平衡力的大小_，方向_，作用在_，作用在_。作用力与反作用力和平衡力的区别：相同点是：不同点是：练习3【学生活动】将一本书放在水平桌面上，当书静止时，书受到的平衡力是（ ）A书受到的重力和书对桌面的压力B书受到的重力和桌面对书的支持力C书对桌面的压力和桌面对书的支持力D桌面受到书的重力和书对桌面的压力3、物体受非平衡力时的运动【学生活动】完成课本56页活动3。要求：作出物体的受力分析图，分析是否受到平衡力；按要求完成三个实验，观察物体的运动情况。学生分组实验，汇报交流。教师强调：由静变动，由动变静，由慢变快，由快变慢，都是运动方向发生变化。【教师特别讲解】由静变动，由动变静，由慢变快，由快变慢，都是速度的大小发生了变化；物体做曲线运动时，运动方向发生变化。当物体运动速度发生变化，或运动方向发生变化时，不再保持原来的运动状态，统称为“运动状态改变”。学生得出：物体受非平衡力作用时，运动状态是变化的。【教师点拨】力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动状态的原因。四、应用迁移、巩固提高教师将二力平衡的有关知识与牛顿第一定律对比，并对二力平衡作一个简要的小结：从理论上讲，物体保持静止状态或匀速直线运动状态的条件是：不受力或受平衡力。但是在现实生活中，不受任何外力的物体是不存在的，所以我们实际见到的保持静止或匀速直线运动状态的物体，都是由于受到平衡力的作用。【学生活动】1、根据物体的受力情况判断物体的运动状态；物体受平衡力时，应保持_。原来静止的物体保持_，原来运动的物体保持_。例如：2013年索契冬奥会中，冰面上运动的冰壶，如果它受到的重力和阻力相等，此时冰壶怎样运动？【学生解答】一般情况下，物体会同时受到几个力的作用，若这几个力的合力为零，就说这几个力为平衡力，等效于物体上没有收到外力的作用。根据牛顿第一定律，物体在平衡力的作用下，将保持静止状态或做匀速直线运动。2、根据物体处于平衡状态，可以分析出作用在物体上的力的大小和方向。a根据二力平衡的条件，检查上课时学生板演的受力分析图并纠正。b质量是50的人站在水平地面上不动，画出人此时受力的图示，求出物体所受各力的大小和方向。五、本节小结教师多媒体展示本节的主要内容，学生进行总结性巩固本节知识。根据二力平衡的知识，现在知道了，为什么在“探究滑动摩擦力的影响因素”实验中，要求物体做匀速直线运动了。物体做匀速直线运动，受力平衡，在水平方向上，滑动摩擦力与弹簧测力计对物体的拉力是一对平衡力，大小相等，弹簧测力计的示数即为滑动摩擦力的大小。六、课堂检测1、教室里的课桌处于静止状态，这是因为课桌受到_和_的作用；这两个力是_力。2、物体在光滑的水平面上共受到两个力的作用，一个是重力，大小为10N；另一个是水平面的支持力，大小为10 N，则该物体在水平面上的运动状态是（ ）A 一定处于静止状态B 一定是匀速直线运动状态 C 由运动到停下来 D 可能是静止状态，也可能是匀速直线运动状态3、下列各物体中，受力不平衡的物体是（ ）A 地球同步卫星 B 匀速竖直上升的直升飞机C 静止在水平桌面上的课本 D 在平直铁轨上匀速直线行驶的火车4、踢出去的足球在水平地面上滚动，在下列各对力中，属于平衡力的是（ ）A 球所受的重力和球所受的摩擦力B 球所受的重力和草地对球的支持力C 球所受的重力和球对草地的压力D 球对草地的压力和草地对球的支持力5、下列说法中正确的是（ ）A 物体处于静止或匀速直线运动时，一定只受两个力作用；B 物体如果有外力作用，不可能处于匀速直线运动状态或静止状态；C 两个力作用在一条直线上，大小相等，方向相反，这两力一定是平衡的；D 一个物体的运动方向在不断改变，它受到的力一定不平衡6、如图所示，用水平力F50N，将m2kg的物体压在竖直墙面上静止，则墙面